细胞的氧化还原稳态（redox homeostasis）是胞内氧化性物质和还原性物质之间动态、协同调控的结果。谷胱甘肽（GSH）系统在维持胞内氧化还原稳态过程中被认为起着重要作用。在活性氧（ROS）爆发早期，谷胱甘肽（GSH）系统即可启动清除ROS，从而维持细胞内氧化还原稳态，避免ROS对细胞的进一步氧化损伤。然而，由于活细胞内ROS和GSH双物种的高时空动态同步监测十分困难，目前GSH系统在ROS爆发后的快速抗氧化动力学仍不清楚。

纳米电化学分析方法具有时空分辨率高、响应快速等特点，在动态监测细胞内生化分子瞬态变化方面具有独特优势。但现有的纳米电极大多数都是基于单一传感界面，只能实现单一物种的检测，对于单细胞内ROS和GSH水平的同步检测尚未报道。

在前期所发展的多种单通道纳米线电极的研究基础上，武汉大学黄卫华教授和张欣伟教授团队近期成功制备了双通道纳米线电极（DWNS），实现了对ROS爆发和GSH系统快速抗氧化过程的同步监测，并以此揭示了GSH系统在ROS爆发初期的亚秒级快速抗氧化动力学过程。

该团队基于“一锅法”分别批量合成了铂纳米颗粒（Pt NPs）和磺化酞菁钴（CoPcS）单独修饰的纳米线，两种纳米线分别对ROS和GSH具有特异性传感能力。然后采用“一管集成式”策略将上述两种功能化纳米线集成于同一根θ型玻璃微管内，组装得到双通道纳米线电极，并验证了该电极对两种目标物种优异的电化学传感性能。最后，该电极被成功插入到单个癌细胞内，实现了抗癌药物白藜芦醇诱导胞内ROS爆发和GSH抗氧化过程的同步监测。

通过对GSH快速抗氧化过程的动力学信息进行分析，作者发现细胞内GSH在ROS爆发后的0.67 ± 0.41秒即可开始消耗并用于ROS的清除，但相比于ROS爆发持续了32.74 ± 2.31秒，GSH的抗氧化过程仅持续了2.55 ± 0.53秒。该结果揭示了在白藜芦醇诱导胞内ROS爆发后，GSH系统在亚秒级时间尺度快速启动，但仅清除部分ROS的抗氧化机制。

该工作所构建的双通道纳米线电极不仅具有高时空分辨、快速响应等优势，同时具备对双指标的同步检测能力，为研究多种生物分子的快速相互调控动态过程提供了有力工具。此外，对ROS与GSH的同步检测结果有助于研究者对氧化还原稳态维持机制的深入理解，所得结论有望应用于更多氧化还原失衡相关的病理过程探讨及药物机理研究。